Przełącznik próżniowy: urządzenie i zasada działania + niuanse wyboru i połączenia

Wyłącznik próżniowy urządzenia elektrycznego jest urządzeniem przeznaczonym do pracy w ramach sieci elektrycznych wysokiego napięcia. Swoją nazwę zawdzięcza funkcji konstrukcyjnej - komorze próżniowej, dzięki której osiągane jest natychmiastowe wygaszanie łuku elektrycznego.

Urządzenie jest używane jako przełączniki przeznaczone do wyłączania urządzeń w nagłych wypadkach lub w ramach ciągłej pracy. Przyjrzyjmy się bliżej, czym jest przełącznik próżniowy i do czego służy.

Jak działa wyłącznik próżniowy wysokiego napięcia?

Podstawą funkcjonalności komór próżniowych wykorzystywanych w projektowaniu wyłączników są właściwości fizyczne gazu w stanie rozładowanym. W takich warunkach właściwość gazu, określana jako wytrzymałość elektryczna, zmienia się znacznie w górę.

Ten efekt wysoko rozładowanego medium (zakres od 10^-6 do 10^-8 N / cm²) z powodzeniem zastosowano w konstrukcjach wyłączników uzupełnianych gazowymi komorami próżniowymi, przez które przechodzą grupy styków elektrycznych.

Jednym z modeli próżniowego przerywacza obwodu jest urządzenie stosowane w działaniu sieci elektroenergetycznych. Urządzenie jest uważane za bardziej nowoczesne i niezawodne w porównaniu z podobnymi urządzeniami, ale innego rodzaju wykonania

Prąd przepływający przez grupy styków (w chwili zerwania styku) tworzy wyładowanie elektryczne - łuk. Spalanie łuku następuje z powodu częściowej jonizacji pary metalu, która nieuchronnie powstaje z wysokiej temperatury. Przepływ prądu między stykami przez uformowaną plazmę jest utrzymywany, dopóki prąd nie przejdzie do szyny zerowej.

Gdy tylko nadejdzie moment przejścia przez „zero”, łuk elektryczny gaśnie. Całkowity czas procesu nie zajmuje więcej niż 7-10 mikrosekund.

Urządzenie przełącza wykonywanie próżniowe

Różnorodne wyłączniki próżniowe, biorąc pod uwagę ich konstrukcję, są dość duże. Dlatego trudno jest podać charakterystykę tych urządzeń jako całości. Tymczasem, niezależnie od różnic konstrukcyjnych, zasada działania pozostaje niezmieniona.

Schemat blokowy materiałów wybuchowych: 1 - najwyższa wydajność; 2 - komora próżniowa; 3 - izolator polimerowy; 4 - niższa wydajność; 5 - kontakt z taśmą; 6 - sprężyna zasilająca; 7 - pręt trakcyjny; 8 - wiosna zamknięcia; 9 - dźwignia zmiany biegów; 10 - wał napędowy; 11 - wydanie; 12 - obudowa

Rozważ ogólne odniesienie trójbiegunowy wyłącznik próżniowywyposażony w napęd sprężynowy. To urządzenie jest przeznaczone do montażu wewnątrz lub na zewnątrz. W każdym razie jego instalacja odbywa się w specjalnych metalowych skrzynkach rozdzielczych.

Urządzenia mogą działać w różnych sektorach gospodarki. Istnieją jednak pewne ograniczenia.

Tak więc wyłączniki próżniowe nie są przeznaczone do instalacji przy późniejszej pracy w następujących warunkach:

• pomieszczenia, w których występuje pożar, atmosfera wybuchowa;
• Instalacje konstruktywnie przewidujące częste przełączanie;
• instalacje mobilne (mobilne);
• systemy zasilania statków morskich i rzecznych.

Wyłączniki próżniowe mają zazwyczaj dwa typy konstrukcyjne:

1. Do instalacji stacjonarnej.
2. Do instalacji za pomocą wózka sprzętowego.

Niezależnie od wykonania, w obudowie urządzenia znajdują się trzy bieguny wyposażone w komory łukowe.

Styczniki ruchome obsługiwane przez mechanizm sprężynowy działają wewnątrz komór próżniowych. Obudowę przyrządu uzupełnia panel przedni, który zawiera elementy wyświetlacza i urządzenia sterujące.

Zewnętrzne główne elementy przełącznika: 1 - bieguny urządzenia; 2 - włączany mechanizm blokujący; 3 - okno do podnoszenia; 4 - obsługuj mechanikę blokującą obwody zewnętrzne

Trzy bieguny obwodu głównego są wykonane w postaci kolumn. Lokalizacja biegunów z reguły w tylnej części podwozia napędu sprężynowego. Każdy biegun uzupełniany jest komorą wygaszania łuku, która jest zamknięta wewnątrz izolatora polimerowego. W celu zwiększenia wytrzymałości elektrycznej korpus izolatora ma żebrowany kształt.

Wewnątrz każdej komory próżniowej zamontowana jest grupa styków dwóch elementów - ruchoma, stała. Ruchomy element kontaktowy przez izolator trakcyjny jest połączony z mechanizmem przełączającym. Dalsza komunikacja z dolnym zaciskiem stykowym. Stały styk poprzez zwężone pasowanie jest podłączony do górnego zacisku styku urządzenia.

Jak działa napęd wyłącznika?

Ruchome styki komór próżniowych są mechanicznie połączone z wałem napędu sprężynowego. Dzięki sprężynie napędowej, wstępnie naładowanej (ustawionej w naprężeniu), napęd można łatwo aktywować, naciskając przycisk sterujący lub inny mechanizm.

Schemat strukturalny komory próżniowej: 1 - listwa zaciskowa stałego kontaktu; 2 - kontakt stały; 3 - kontakt ruchomy; 4 - metalowy ekran; 5 - izolator ceramiczny (polimer); 6 - miechy; 7 - ruchomy styk bloku zacisków

Sprężyna (zwykle dwie sprężyny) jest napinana przez napęd łańcuchowy. Normalny tryb działania urządzenia obejmuje ładowanie sprężyny za pomocą silnika elektrycznego wyposażonego w skrzynię biegów. Jednocześnie istnieje ręczny uchwyt napinający, który jest używany w razie wypadków lub utraty mocy.

Napięta sprężyna jest ustalana przez spust. Mechanizm ten jest sterowany za pomocą napędu elektromagnetycznego lub przycisku zasilania. Gdy tylko tryb przełączania zostanie aktywowany, blokada zostaje zwolniona, siła rozciągająca sprężyny napędza mechanizm krzywkowy. To z kolei działa na wałek, który jest mechanicznie połączony z mechanizmem przełączającym ruchomych styków komór próżniowych.

Operacja wyłączenia próżniowego wyłącznika automatycznego odbywa się poprzez aktywację trybu „Disconnected” - elektromagnesu lub przycisku. Sekwencja działań jest prawie taka sama jak w pierwszym trybie. Obejmuje to również wyzwalanie sprężyn zasilających, których stan jest ustawiany przez wyzwalacz wyzwalający.

Panel sterowania i elementy wyświetlacza: 1 - tryb „włączony”; 2 - tryb „wyłączony”; 3 - stan napiętego źródła; 4 - stan zwolnionej wiosny

Wygoda obsługi i kontroli urządzenia zapewnia panel sterowania. Z przodu panelu znajdują się elementy: licznik liczby cykli, wskaźnik stanu sprężyny napinania, wskaźnik stanu wyłącznika próżniowego.

Cechy struktur rozwijanych

Urządzenia do rozwijania są montowane na podstawie specjalnego wózka na sprzęt. Dzięki temu akcesorium przełącznik jest wkładany do lub z szafki.

Wózek na sprzęt działa nie tylko jako transport urządzenia, ale działa również jako kontroler do przełączania urządzenia w tryb testowy lub tryb operacyjny, gdy tylko przełącznik zostanie wciśnięty do szafy.

Wózek sprzętowy: 1 - rolkowy (4 szt.); 2 - podstawa; 3, A - podstawa jest ruchoma; 4 - uchwyt (2 szt.); 5 - gniazdo jack; 6 - blokada; 7 - element mocujący; 8 - złącze obwodu wtórnego; 9 - mechanika blokowania urządzenia; 10 - styki blokujące; 11 - śruba mocująca; B - część stała

Wyłącznik próżniowy jest przymocowany bezpośrednio do ruchomej części wózka. Elementy złączne są przykręcone. Tymczasem wózek z wyposażeniem ma również część stałą, w której zamocowany jest napęd części ruchomej. Ruch modułu ruchomego względem stacjonarnego odbywa się za pomocą śruby dźwigni sterowania wózka.

Część ruchomą stanowi metalowa podstawa na czterech kołach, pokryta powłoką galwaniczną. Tutaj znajduje się zewnętrzna mechaniczna blokada (popychacz) elektrody uziemiającej, blokada śruby napędowej, styki blokowe, mechanizm blokujący wyłącznik i inne elementy, które zapewniają ruch lub mocowanie.

Instalacja i podłączenie urządzenia

Przed rozpoczęciem instalacji wyłącznika próżniowego należy sprawdzić wszystkie elementy dostępne z zewnątrz, aby upewnić się, że nie ma uszkodzeń ani wad. Następnie powierzchnie izolacyjne biegunów są czyszczone suchą niestrzępiącą się szmatką.

Niedozwolone jest wprowadzanie sprzętu do systemu, jeśli na powierzchniach izolacyjnych znajdują się wióry, pęknięcia i odkształcone sekcje. Obwód obwodów wtórnych, a także połączenie szyny podwozia, muszą zostać sprawdzone.

Sprawdzanie zainstalowanego urządzenia. Ważne jest, aby dokładnie sprawdzić każdy szczegół, każdy element zapięcia. Urządzenia wysokiego napięcia nie wybaczają nawet najmniejszego błędu

Przed instalacją należy sprawdzić działanie wyłącznika za pomocą ręcznego włączenia (bezczynności bez zasilania) i upewnić się, że położenie wskaźników panelu sterowania jest prawidłowe. Następnie musisz sprawdzić obecność osłon biegunów. Jeśli używany jest sprzęt o wartości znamionowej 1600 A lub wyższej, przed instalacją należy zdjąć osłony ochronne.

Połącz bezpośrednio z siecią

Przed podłączeniem do zacisków przełącznika należy usunąć końcówki styków przewodów przewodów zasilających.

Procedura zdejmowania izolacji różni się w zależności od użytego materiału końcowego:

• W przypadku zacisków miedzianych i aluminiowych bez dodatkowej powłoki czyszczenie odbywa się papierem ściernym o ziarnie M20 lub niższym, a następnie odtłuszczanie powierzchni metalu.
• Jeśli zaciski są pokryte miedzią lub aluminium warstwą srebra, wystarczy wyczyścić je niestrzępiącą się szmatką.

Niedopuszczalne jest stosowanie kabli, których posrebrzane zaciski są uszkodzone na powierzchni większej niż 5%. W takim przypadku uszkodzony element należy wymienić.Więcej informacji na temat zacisków do podłączania przewodów można znaleźć w te rzeczy.

Przewody zewnętrzne są doprowadzane do zacisków wyłącznika próżniowego w taki sposób, że siły mechaniczne nie powstają na zaciskach urządzenia od strony przewodów zewnętrznych. Połączenia wykonuje się za pomocą połączenia śrubowego za pomocą płaskich elastycznych podkładek metalowych.

Jak powstaje uziemienie?

Urządzenia stacjonarne są podłączone do miejsca „ziemnego” za pomocą połączenia śrubowego (M12) bezpośrednio w punkcie oznaczonym oznaczeniem „Uziemienie”.

Elementy konstrukcyjne wózka na sprzęt i podwozia wyłącznika, przez który urządzenie jest uziemione. Z reguły punkty te są oznaczone odpowiednim znakiem umieszczonym obok elementu

Przed podłączeniem należy odtłuścić obszar punktu styku uziemienia. Przewód uziemiający powinien wybrać magistralę o wystarczającym przekroju (Zasady instalacji elektrycznej), elastyczny przewód lub przewód utkany z wiązką. Przed ułożeniem przewodu na powierzchni styku powierzchni styku należy nasmarować specjalnym smarem (TsIATIM-203).

Typ wysuwany jest uziemiony za pomocą elementów wózka na wyposażenie. Uziemienie wyłącznika próżniowego odbywa się poprzez konstrukcję wózka na wyposażenie, do którego są również łączniki.

Uruchomienie urządzenia

Urządzenie uruchamia się po dodatkowej kontroli zainstalowanego i przygotowanego sprzętu. W szczególności sprawdzana jest niezawodność uziemienia, stan elementów złącznych elementów zespołu oraz dostęp czynnika chłodzącego do potencjalnie elementów grzejnych.

Powierzchnie prętów przewodzących prąd stykających się z lamelami grup kontaktowych gniazd należy pokryć niewielką ilością smaru TsIATIM. Zasadniczo konieczne jest przeprowadzenie wszystkich procedur przewidzianych przez EMP w przypadku testów odbiorczych i upewnienie się, że napięcie robocze odpowiada dopuszczalnym wartościom granicznym.

Instalacja wyłącznika próżniowego. Prace instalacyjne są wykonywane wyłącznie przez wykwalifikowany personel. Te same wymagania dotyczą personelu wybranego do obsługi urządzeń wysokiego napięcia

Wyłącznik próżniowy może być sterowany przez personel upoważniony do serwisowania instalacji elektrycznych pracujących przy napięciu powyżej 1000 woltów. Zatwierdzona grupa przyjęć dla personelu serwisowego musi być co najmniej trzecia. Przed rozpoczęciem pracy ze sprzętem personel przechodzi minimum techniczne w celu zbadania zawiłości konkretnego modelu sprzętu.

Jak wybrać wyłącznik próżniowy?

Urządzenie jest wybierane z uwzględnieniem jego parametrów nominalnych, które są uważane za parametry bieżącej sieci w miejscu instalacji. Wyboru dokonuje się zgodnie z kryterium najbardziej obciążonych trybów pracy przyjętych dla warunków pracy.

Napięcie znamionowe wyłącznika próżniowego może być równe (lub podwyższone) w stosunku do napięcia znamionowego układu zasilanego przez przełącznik.

Parametr znamionowego prądu długotrwałego jest wybierany powyżej prądu znamionowego zasilanego układu. Parametr znamionowego prądu odcięcia jest wybierany powyżej wartości maksymalnej prąd znamionowy Zwarcie (brany jest pod uwagę moment rozbieżności styków).

Tabliczka znamionowa jest pierwszą rzeczą, na którą należy zwrócić uwagę przy wyborze przełącznika. Na podstawie wartości parametrów można już określić, czy urządzenie nadaje się do konkretnej instalacji, czy nie

Z punktu widzenia możliwych warunków zwarcia wybór jest dokonywany z uwzględnieniem najtrudniejszych warunków.

Składnik aperiodyczny jest obliczany z uwzględnieniem warunków zwarcia przy zerowym napięciu w dowolnej linii fazowej. W takim przypadku należy wziąć pod uwagę aperiodyczny parametr prądu ustawiony przez producenta sprzętu.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Możesz dowiedzieć się jeszcze więcej materiałów na temat urządzenia, zasady działania i warunków instalacji wyłącznika próżniowego z następującego wideo:

Wyłączniki próżniowe różnią się od innych typów urządzeń stosunkowo prostą i niezawodną strukturą. Dlatego ten typ sprzętu służy przez długi czas bez żadnych reklamacji. Naturalny zasób zużycia zależy od liczby operacji równej co najmniej 20 000. Pod warunkiem terminowej produkcji konserwacji zasoby te wzrosną o 5-10%. Tymczasem utrzymanie materiałów wybuchowych ogranicza się do niewielkiej liczby łatwych operacji.

Jeśli masz jakieś pytania na temat artykułu podczas czytania tych informacji lub masz cenne informacje, które możesz podzielić się z naszymi czytelnikami, zostaw swoje komentarze, podziel się doświadczeniem, zadawaj pytania w bloku pod tym artykułem.